Des chercheurs de l’Institut Adolphe Merkle, de l’Université de Cambridge et des Jardins Botaniques Royaux de Kew ont démontré que de nombreuses espèces de fleurs produisent un effet de halo bleu qui permet aux abeilles de les identifier plus facilement. Cette couleur est produite par la nanostructure des pétales des fleurs, qui réfléchit les particules de lumière dans le spectre du bleu et de l’ultraviolet. 

En fabriquant des surfaces artificielles imitant ce phénomène, les scientifiques ont pu en tester l’effet sur des bourdons. Les résultats de leur recherche viennent d’être publiés dans la revue scientifique Nature. Ils démontrent que les abeilles peuvent percevoir le halo bleu et l’utilisent comme signal pour trouver les fleurs plus facilement.

Toutes la même petite robe bleue
Toutes ces plantes à fleurs, dont l’onagre dressée (Oenothera stricta), l’Ursinia speciosa (une marguerite africaine), et l'Hibiscus trionum (fleur d'une heure) étudiées par les chercheurs, appartiennent au groupement des angiospermes. Les scientifiques estiment que les espèces présentant un halo bleu ont commencé à évoluer en même temps que les insectes pollinisateurs, notamment les abeilles, il y a 100 millions d’années.

Des recherches antérieures avaient déjà démontré que de nombreuses espèces d’abeilles ont une préférence pour les couleurs dans la gamme bleu-violet. Cependant, toutes les fleurs n’ont pas une pigmentation bleue. «De nombreuses fleurs n’ont pas la capacité chimique et biochimique pour créer des pigments entre le bleu et l’ultraviolet», explique Ullrich Steiner, professeur de physique à l’AMI et co-auteur de l’étude. «La présence de structures photoniques désordonnées sur les pétales leur donnent un autre moyen d’attirer les insectes.»    

Désordre structuré  
Sur la surface d’un pétale de fleur, les crêtes et les creux s’alignent un peu «comme des spaghettis secs dans un paquet». Mais en analysant différentes espèces au microscope électronique, les chercheurs ont découvert de grandes variations de hauteur, de largeur et d’espacement. Même au niveau de chaque pétale individuellement, les structures réagissant à la lumière sont irrégulières, un phénomène que les physiciens qualifient de désordre. Pourtant, toutes les fleurs étudiées produisent un halo bleu de même type.

Les chercheurs en ont conclu que ces nanostructures se sont développées indépendamment dans les différentes espèces, mais ont abouti au même résultat au terme d’une évolution dite convergente, ce qui accroît leur visibilité pour les insectes pollinisateurs.  Pour confirmer cette théorie, les chercheurs ont créé des fleurs artificielles avec des nanostructures à halo bleu. Dans une arène, ils ont testé les réactions de bourdons en présence de surfaces avec ou sans halo. Les expériences ont démontré que les abeilles peuvent percevoir la différence en identifiant plus rapidement les surfaces avec un halo, même quand elles étaient colorées en noir ou jaune. En ajoutant une solution sucrée sur un type de fleur artificielle et une solution amère sur l’autre type, les scientifiques ont aussi pu montrer que les abeilles pouvaient associer le halo bleu avec une récompense.

Les chercheurs pensent que leur découverte pourrait permettre de mieux comprendre comment les plantes contrôlent le désordre présent sur les surfaces de pétale et de développer de nouvelles surfaces plus visibles pour les insectes pollinisateurs.

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